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월간 기계&자동화 2021년 4월호가 발간되었습니다.
특집 : 최근 글로벌 방산시장 동향과 전망02 자동화라인- 도금 · 표면처리 등 ‘뿌리산업 위험공정 개선’ 최대 1억 원 지원 外10 제품가이드- 렌즈캡 체결기 外14 Special- 최근 글로벌 방산시장 동향과 전망23 산업정보- 제조용 사물인터넷(IoT) 산업 동향32 기술르포- 전기자동차 배터리 팩 고밀도화 기술40 기술정보- 열전소자를 이용한 반도체 검사용 자동 온도제어 모듈 개발48 인포커스- 2020년 항공 및 해상 수출물류 동향58 특허교실- 이제 온라인에서 상시 아이디어 거래 가능해진다62 무역정보- 온라인 마케팅(Online Marketing)66 지원사업- 로봇분야 국가별 맞춤형 수출지원 사업70 안전보건- 코로나19 예방 꼭 기억해야 할 근로자 수칙
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월간 기계기술 2021년 4월호가 발간되었습니다.
특집 : 수소 생산 기술 및 산업 동향02 100m News- 포스코, 독일 RWE사로부터 탄소중립 LNG 64천 톤 도입 外10 Special Theme- 수소 생산 기술 및 산업 동향20 Global Economic- 코로나19 백신보급과 글로벌 경기회복 향방30 Trend Brief- 세계 수출시장 1위 품목으로 본 우리 수출의 경쟁력 현황40 Mechanical Technology- 툴 체인지 방식 멀티 노즐 3D프린터의 설계 및 제작48 Patent Technology- 가변형 고정지그가 구비된 공작기계용 피가공물 고정장치52 Business Condition- 2021 국제 원유 시황과 유가 전망62 Emerging Market- 미래차 상용화 발목 잡는 충전인프라72 Executive Lounge- AI 산업 생태계와 사업화 요건82 Cartoon Zone- 가우스 상사의 글로벌 통상 이야기90 Health Life- 여러분, 아침식사 하셨나요? ‘아침밥’이 주는 효과92 Book Cafe- 이달의 신간·추천 도서93 Smile Factory- Funny Image·Funny Story94 Safety Zone- 코로나19 예방 꼭 기억해야 할 근로자 수칙
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현대엘리베이터, 중국 상하이 스마트 캠퍼스 준공… 생산능력 3.5배 증가
현대엘리베이터가 중국 상하이 금산공업구에 연간 생산량 2만 5,000대 규모의 스마트팩토리와 초고속 및 전망용 등 엘리베이터를 테스트할 수 있는 테스트타워, R&D센터, 실시간으로 승강기 운행을 모니터링하고 유지 관리하는 고객케어센터, 사무동, 복지동 등을 포함한 스마트 캠퍼스(대지면적 10만 5,517㎡)의 전체 준공을 완료했다.앞서 현대엘리베이터 중국법인은 지난해 11월 스마트팩토리 등 생산라인의 준공 허가를 마치고 생산에 돌입했다. 엘리베이터와 에스컬레이터 생산라인, 물류센터가 연계된 스마트팩토리에는 생산 물류 자동화 설비 및 산업 사물인터넷(IoT)과 AI 기술을 도입했다.현대엘리베이터는 고객의 주문부터 완제품 출하까지 실시간 관리가 가능한 통합 제조관리 시스템을 적용해 생산 효율을 최대화하고 유연한 분석이 가능한 최적화된 체계를 갖췄다고 설명했다.특히 주문 정보 및 고객 맞춤 정보 등의 데이터를 수집하고 분석해 생산라인에 적용하고, 프로젝트 진행 과정을 실시간으로 확인할 수 있도록 해 고객 가시성을 획기적으로 높였다.현대엘리베이터는 고객의 트렌드 변화에 맞춘 IT융합 등 최첨단 기술 접목, 제품 고급화와 함께 스마트팩토리 고도화와 물류 최적화를 통해 세계 최대 승강기 시장인 중국 내에서 톱 티어 브랜드로 도약하고, 상하이 스마트 캠퍼스를 글로벌 시장 허브로 성장시킬 계획이다.이번 스마트 캠퍼스 준공으로 중국법인의 생산능력은 기존(약 7,000대) 대비 3.5배로 증가했다. 송승봉 대표는 “생산라인 최적화와 더불어 강화된 디자인 및 언택트 기술 역량을 바탕으로, 중국 정부가 추진 중인 신도시 건설 프로젝트는 물론 글로벌 랜드마크 시장에서도 영향력을 확대해 나갈 것”이라고 밝혔다.
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인공지능, IOT 결합된 물류 자동화 기술 특허출원 활발
특허청에 따르면 택배 등 물류 운송 분야의 특허 출원은 물류산업이 성장하면서 2010년 78건에서 2019년 131건으로 꾸준하게 증가세를 보이고 있다고 밝혔다. 인터넷 쇼핑 등 비대면 상거래가 활발해지면서 최근 10년간 물류운송기술 분야의 특허 출원이 연평균 6 %증가했다. 지난 10년 전 대비는 68 % 증가한 것으로 나타났다. 물류운송분야 공정을 자동화하기 위한 기술개발이 특허출원을 주도하고 있다. 최근 10년간 특허출원 된 물류 운송 분야의 특허 925건 중에서 물류 공정을 자동화하기 위한 특허는 총 39건으로 약 37 %를 차지하고 있다.차지하는 비율로도 2010년 28 %에서 2019년 53 %까지 증가해 물류 공정을 자동화하는 특허 출원이 전체 물류운송분야 출원을 주도하고 있다.또한 최근에는 인공지능, 사물인터넷 기술이 물류공정에 결합돼 기술개발이 이어지고 있다. 지난 2015년 2건부터 AI, IOT 기술이 접목된 물류 공정을 자동화하는 특허가 출원되기 시작됐고 2019년 13건까지 지난 5년간 총 32건이 출원됐다. 물류과정은 보관, 분류, 피킹, 포장, 상하차, 배달 등 순으로 이어진다. 초기 자동화 기술은 설비시설 자동화에 집중됐지만, 이제는 물류 전 과정에서 자동화 기술이 결합되고 있다. AI, IOT 등 기술접목이 가속화되고, 코로나 사태로 비대면 트렌드가 자리 잡으며 자동화 기술개발 수요가 폭발적으로 증가할 것으로 예상된다. 세부기술 분야별로 살펴보면 컨베이어 등을 포함하는 이송장치 관련 출원이 418건으로 가장 많았다. 이어서 하역·입출고 장치와 관련된 출원이 153건, 물품의 분류·피킹·포장과 관련된 장치가 107건 등 순이다. 출원인 유형별로 살펴보면 중소기업이 48건으로 물류 운송 분야 출원의 약 절반을 차지했다. 외국인 128건, 대학·연구기관 97건이며, 대기업에 의한 특허출원은 91건이다. 물류 운송장치를 직접 제작 및 설치하는 업체가 대부분 중소기업으로 중소기업의 출원 비중이 높은 것으로 분석된다.특허청 제어기계심사과 김명찬 심사관은 “앞으로는 물류 작업을 신속히 처리하기 위해 물류 공정에 AI, 사물인터넷 등의 기술을 접목하는 출원이 증가할 것으로 예상된다”며 “물류 자동화와 관련된 연구개발과 더불어 이를 보호할 수 있는 지식재산권의 확보가 중요하다”고 말했다.
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LG전자, 미국 하와이에 상업용 ESS 공급
LG전자가 올해 6월부터 미국 하와이 주정부 산하 연구소인 하와이자연에너지연구기구에 상업용 에너지저장시스템을 공급한다. LG전자 에너지저장시스템은 연구소가 운영하는 양식장 해수공급시스템의 전력을 공급한다.LG전자가 참여한 한·미 컨소시엄이 최근 하와이 주정부가 추진하는 '마이크로그리드' 구축사업 관련 공급계약을 체결했다. 마이크로그리드는 태양광이나 풍력 같은 신재생 에너지원을 사용하는 친환경 전력 시스템이다. 한·미 컨소시엄은 LG전자 외에도 한국에너지기술평가원, 에너지 기술 관련 인공지능 솔루션 업체인 인코어드 테크놀로지스, 하와이 대학교, 서울대학교, 광주 과학기술원 등이 참여했다.하와이 주정부는 친환경 에너지 정책을 확대해 2045년까지 100 % 재생 에너지원으로 전력 공급을 목표로 한다. LG전자가 미국 주정부에 상업용 ESS를 공급하는 것은 이번이 처음이다. LG전자는 이번 계약을 토대로 해외 ESS 시장에서의 사업을 확대할 계획이다. LG전자 ESS는 250 kW급 전력변환장치, 전력관리시스템, 756 kWh급 배터리, 냉난방기, 소화설비, 발전된 전력을 배터리에 저장하고 전력계통에 운반하는 수배전반 등이 패키지로 되어 있어 설치가 간편하다. 이는 주행거리가 400 km 수준인 전기자동차를 동시에 약 10대 완충할 수 있는 배터리 용량이다. LG전자는 PCS에 차별화된 기술력을 집약시켰다. PCS는 -30도(℃)부터 +50도까지 견딜 수 있는 내구성을 갖췄을 뿐만 아니라 여러 개의 PCS를 병렬로 이어 붙일 수 있어 설치 활용도도 높다. 또 LG전자가 PCS에 처음 선보이는 무정전비상전원기능은 정전이 발생했을 때에도 20 ms 이내로 전력을 신속하고 끊김 없이 공급해준다. 이번에 설치될 ESS는 24시간 모니터링을 통해 특이사항 발생 시 신속한 대응이 가능하다. 고객들은 PCS와 배터리는 물론 공조장치까지 원격으로 제어할 수 있다. LG전자 ESS사업담당 안혁성 상무는 "업계 최고 수준의 기술력을 바탕으로 차별화된 제품을 앞세워 해외 ESS 시장을 선도할 것"이라고 말했다.
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환경부, 자동차 렌트·리스업체와 함께 “2030 무공해차 전환100” 선언
환경부는 한정애 장관은 지난 25일 오전 서울 상암 문화비축기지에서 수송부문 탄소중립 실현을 위해 10개 자동차 렌트·리스업체와 함께 ‘한국형 무공해차 전환 100’ 선언식을 가졌다.‘한국형 무공해차 전환 100’은 민간기업이 보유하거나 임차한 차량을 2030년까지 100 % 무공해차로 전환할 것을 공개적으로 선언하는 프로젝트 사업이다.이 사업은 그린뉴딜 대표과제인 '친환경 미래차 보급'과 수송부문 탄소중립의 차질 없는 이행을 위해 민간기업의 자발적 무공해차 전환을 유도·지원하는 것을 목적으로 한다.환경부는 자동차 렌트·리스업체가 국민에게 적은 비용으로 무공해차를 접할 수 있는 기회를 제공하고, 대부분의 공공기관과 기업들이 차량을 임차하여 운영하고 있는 점을 고려해 무공해차 대규모 전환 수요를 창출하는 ‘한국형 무공해차 전환 100’ 선언 행사의 첫 번째 주자로 차량 렌트‧리스업계를 선정했다.이번 선언식에 참여한 10개 자동차 렌트·리스업체의 보유 차량은 전체 렌트업계 차량의 75 % 수준인 약 69만 7천여 대이며, 이 중 무공해차는 약 1.7 %를 차지한다. 10개 사는 올해 약 1만여 대의 무공해차를 새로 구매하는 한편, 보유 중인 약 6천여 대의 내연기관차를 처분할 예정이다. 아울러, 무공해차 비율을 단계적으로 늘려 2025년 23만대, 2028년 63만대, 2030년까지 99만대의 무공해차를 구매하여 2030년 100 % 전환목표를 달성할 계획이다.이는 당초 2030년 정부 보급목표의 25.7 %를 차지하는 실적으로, 민간기업의 전환 노력이 정부 보급목표를 조기에 초과달성 시키는 주요한 추진동력이 될 것임을 의미한다. 참여기업은 무공해차 전환을 공개적으로 선언하고 매년 단계적으로 무공해차 비율을 높여나간다. 환경부는 참여기업에게 전기차·수소차 구매 시 보조금을 우선 배정하고 사업장에 충전기반시설을 설치하는 등 다각도로 지원할 계획이다.환경부는 이번 선언식을 시작으로, 올해 4월부터 제조·금융·물류·운수 등 업종별로 연이은 공동선언식을 개최할 계획이다. 아울러, 더욱 많은 기업들이 ‘2030 무공해차 전환 100’ 선언에 동참할 수 있도록 업계와 지속적으로 소통하면서 다양한 지원과 협력방안을 마련할 예정이다. 한정애 장관은 "수송부문 탄소중립의 실현을 위해서는 민간 기업의 자발적인 무공해차 전환 노력이 매우 중요하다"라며, "이번 ‘한국형 무공해차 전환100’이 민간의 자발적인 무공해차 전환을 활성화하는 민·관 협업의 새로운 본보기가 될 것으로 기대한다"라고 말했다.
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TUV SUD, 스마트공장 적응형 안전 및 보안 시스템 ‘AS3’ 출시
인더스트리 4.0(I4.0)는 뛰어난 유연성, 맞춤화, 효율성 수준에 대한 높은 잠재력으로 업계 및 조직 전반에 걸쳐 이미 현실화되고 있다. 이는 디지털화 및 상호 연결된 산업 자산을 통해 기계, 인간, 엔터프라이즈 시스템 간 데이터 교환을 가능하게 한다.I4.0의 이점은 분명하지만, 이에 비해 디지털 자산, 사람, 재산 및 환경 간 구성과 상호 작용 변경으로 발생하는 근본적인 사이버, 물리적 위험은 인지하기 어렵다. 특히 높은 자유도를 가지고 설계되는 ‘스마트 제조’ 시스템에서 이러한 위험은 종종 무시되기도 한다.안전과 보안은 시스템 설계자, 통합업체, 시스템 소유자 및 운영자 등 스마트 제조의 모든 이해관계자에게 중요한 도전 과제이다. 기존의 위험성 평가 기준을 다양한 상호작용과 데이터 흐름을 특징으로 하는 동적 I4.0 운영 환경에 적용하는 것은 점점 불가능해지고 있다.이러한 가운데, 독일 기술 서비스 전문 기업 TUV SUD가 적응형 안전 및 보안 시스템 AS3를 출시했다. 적응형 안전 및 보안 시스템 AS3(Adaptive Safety & Security System)는 가상 환경과 실제 애플리케이션 모두에서 복잡한 위험요소를 탐색하는 데 도움이 된다.AS3는 ‘디지털 안전 및 보안 프로파일’을 통해 동적으로 위험성 평가를 수행하는 새로운 방식을 기반으로 한다. 실제 적용된 제약 조건을 반영하고 추론 엔진에서 처리돼 자동적으로 즉각적인 위험성 평가를 제공한다.이 방식은 홍콩의 글로벌 TUV SUD 전문가로 구성된 팀에 의해 고안, 개발됐다. 실증은 모델 기반 시스템 엔지니어링(MBSE)을 사용하고 있으며, 스마트공장(I4.0)의 중요 시스템을 설계, 통합, 검증하는 홍콩 응용과학기술연구소(ASTRI)의 사이버 물리 시스템 부서와 협력해 실현됐다.I4.0 솔루션에 안전 및 보안을 포함하면, 자산 소유자 및 운영자와 신뢰를 구축할 수 있다. AS3는 산업 자산 디지털 트윈의 일부로, (오프라인)위험 평가 시뮬레이션을 위한 설계 단계뿐만 아니라, 런타임 시 이벤트 변경에 대한 즉각적인 반응을 살펴볼 때도 사용할 수 있다.AS3는 기존 시뮬레이션 툴과 접속할 수 있으며, 엔터프라이즈 플랫폼에서도 호스팅할 수 있다. 궁극적으로 AS3를 사용하면 안전 위험과 사이버 보안 위협으로 인한 잠재적 다운타임을 제어하고 줄일 수 있다.
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명세CMK, 유진로봇과 ‘자율주행 배선카’ KIMES 2021서 최초 공개
병원환자식 온냉배선카 전문기업 명세CMK가 자율주행 솔루션 전문기업 유진로봇과 공동 개발 중인 자율주행 배선카 ‘드리고(drigo)'를 오는 3월 18일 개최되는 「제36회 국제의료기기·병원설비전시회(KIMES 2021)」에서 최초 공개한다.이번 전시회에서 최초 공개되는 자율주행 배선카 드리고(drigo)는 명세CMK의 환자식 온냉배선카에 유진로봇의 자율주행 솔루션(AMS, Autonomous Mobility Solution)을 결합해 탄생한 세계 최초 상시온냉 자율주행 배선카다.드리고(drigo)는 자율주행 솔루션이 적용되어 공간을 맵핑하고 의료시설의 주방, 병동내 복도, 세척실 등 기존의 전동 배선카의 이동 동선을 자율주행한다. 최대 600kg 중량까지 적재 가능하며, 엘리베이터 승하차 및 다수 배선카 동시 이동 등 다양한 현장 환경에서 적용 가능하다.자율주행모드를 전동모드로 전환할 수 있는 등 사용자 편의성 및 효율성을 높였으며, 해외 수출에 필요한 PL d등급 안전 인증을 준비 중이다.또한 온도제어 컨트롤이 적용되어 이동 중 음식의 신선도를 유지해 건강한 환자식을 제공한다. 특히 배식 후 효과적인 세척이 가능한 트레이 홀더 취출 구조와 내부 살균을 위한 UV램프 등 통합관리 시스템을 탑재해 보다 철저하고 안전한 위생관리가 가능하다.드리고(drigo)는 병원물류의 새로운 패러다임을 제시하며, 자율주행 기능을 필요로 하는 국내외 대형 의료시설을 비롯한 다양한 분야에서 자율주행 솔루션(AMS)을 적용하는 계기가 될 것으로 기대된다.명세CMK 관계자는 “환자식은 병원에서 아침-점심-저녁으로 가장 물동량이 많고, 환자 만족도와 직결되기 때문에 신선도와 이동 효율성을 동시에 갖추는 것이 중요하다”며 “드리고(drigo)는 병원물류혁신을 이끄는 효율적인 투자가 될 것”이라고 밝혔다.
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통신기술 활용해 온실가스 줄인다
SK텔레콤은 3G와 LTE 네트워크 장비 통합 및 업그레이드를 통한 전력 사용량 절감에 성공, 환경부로부터 온실가스 감축을 인증받았다. 국내 통신분야 최초로 온실가스 감축을 통해 공식 인증 받은 탄소배출권을 확보한 ‘1호’ 사례가 탄생한 것이다.지금까지는 형광등 대신 LED를 사용하거나, 태양열에너지와 재생에너지를 활용하는 등 에너지원 변경을 통한 전력량 절감 방식이 보편적이었지만, 통신기술을 이용한 온실가스 감축 방법이 환경부 인증을 받은 것은 이번이 처음이다.SKT가 개발한 온실가스 감축 방법은 3G와 LTE 네트워크 장비를 통합 및 업그레이드하는 방식으로, 기존 대비 전력 사용량을 약 53 % 절감하는 효과가 있다. SKT는 이 기술을 2019년부터 적용하기 시작해 2020년에는 서울시를 포함 전국 78개시의 자사 기지국과 중계기에 적용을 모두 완료했다. 이를 통해 작년 말 환경부로부터 온실가스 저감에 따른 탄소배출권 1,117톤을 인정받았으며, 올해부터는 매년 약 1만 톤의 탄소배출권을 인정받을 것으로 전망된다. 탄소배출권 1만 톤은 2019년 서울 전력사용량 통계 기준 서울 시내 약 7,600여 가구가 1년간 사용할 수 있는 전력량에 해당한다.2020년 환경부에 신규 등록된 온실가스 감축 방법은 총 9건이며, 2019년에는 1건도 등록되지 않을 정도로 신규 에너지 절감 방식의 개발 및 인증은 쉽지 않은 과정이다. 통신 기업 중에는 기존 IDC 서버의 전기 사용량 감축 또는 법인 차량을 전기차로 교체하는 방법 등의 에너지 절감 사례가 있었으나, 통신기술과 장비 분야에서는 이번이 처음이다.SKT 이준호 ESG사업담당은 “SK텔레콤은 ICT기술을 기반으로 에너지 절감과 환경 보호에 더욱 기여하고, 앞으로도 ESG 경영을 선도하겠다”라고 밝혔다.
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포스코인터내셔널, 수소전기차 핵심부품 본격 생산 확대
포스코그룹이 미래 모빌리티 사업분야에서 중추적인 역할을 수행 할 ‘e Autopos’ 브랜드를 론칭한 가운데, 포스코인터내셔널이 수소전기차 핵심부품 양산체제를 갖추고 급증하는 수요에 맞춰 생산 확대에 본격 나섰다. 포스코인터내셔널이 전기차 구동모터코아에 이어 심혈을 기울이고 있는 제품은 수소전기차의 심장이라고 불리는 수소연료전지 분리판이다. 분리판은 수소연료전지 스택의 핵심 부품 중 하나다. 스택은 수백 개의 단위 셀을 적층해 조립한 것으로, 각 단위셀은 연료극과 공기극으로 구성된다. 분리판은 연료극에 수소, 공기극에는 산소를 공급하는 채널 역할을 하며, 스택을 구성하는 단위 셀 사이의 지지대 기능도 한다. 포스코인터내셔널의 자회사인 포스코SPS가 생산하고 있는 수소연료전지 분리판 'Poss470FC'는 포스코의 고전도 스테인리스강으로 타소재 대비 내식성, 전도성, 내구성, 균일성 측면에서 우수한 성질을 나타내고 있다. 특히, 'Poss470FC'는 0.1 mm의 얇은 두께를 자랑한다. 이러한 비결은 포스코SPS의 표면처리와 정밀 극박 압연 기술력 때문이다. 또한, 'Poss470FC'는 도금 과정에서 발생하는 환경유해 물질을 피할 수 있어 친환경 소재로도 평가받고 있다. 포스코그룹은 2006년부터 포스코기술연구원을 통해 수소전기차용 금속분리판 개발을 추진했으며, 포스코 고유강재인 'Poss470FC'를 기반으로 2018년부터 포스코SPS에서 분리판용 극박재 생산을 시작했다. 포스코SPS 생산하고 있는 분리막은 수소 전기차는 물론 드론용 수소연료전지에도 적용되고 있으며, 향후에는 로봇·도심항공모빌리티 등 모빌리티 시장으로 확산이 기대된다. 현재 포스코SPS의 생산능력은 1,400톤으로 이는 수소전기차 3만 5천 대에 공급할 수 있는 물량에 해당하며, 앞으로 생산능력을 2027년까지 약 1만 톤 수준으로 늘려간다는 계획이다. 맥킨지 자료에 따르면, 2050년 세계 수소경제 시장 규모는 2,940조 원, 수소전기차량 보급대수는 승용차 4억 대, 트럭·버스 2,000만 대에 이른다. 그린뉴딜 프로젝트 추진으로 사업용 수소전기차 보조금, 수소생산기지 등의 인프라 보급도 가속화될 전망이다. 뿐만 아니라, 수소연료전지의 경우 선박·항공·발전소 등 확대 적용할 수 있는 분야가 많아 향후 발전가능성이 무궁무진하다는 것이 전문가들의 의견이다. 포스코인터내셔널은 가파르게 성장하고 있는 친환경차 시장의 흐름에 발맞춰 생산능력을 늘릴 수 있는 신규 설비 투자와 인력 확충을 아끼지 않을 계획이다. 또한, 구동모터코아의 글로벌 시장점유율 확대는 물론, 향후 수소전기차 부품 시장에서도 실질적 성과를 이어가고 있다. 한편, 포스코SPS 정해익 STS사업실장은 "향후 수소전기차 신모델 출시가 확대됨에 따라 'Poss470FC' 소재 수요가 급증할 것으로 기대된다"며 "포스코SPS만의 정밀 극박 압연 기술력으로 수소전기차 부품 시장에서도 입지를 공고히하겠다"고 포부를 밝혔다.
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